1、2020-2021学年浙江省衢州市高二(下)期末数学试卷一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分.)1已知集合Mx|2x1,Nx|1x2,则MN()Ax|2x2Bx|1x1Cx|2x1Dx|1x22抛物线x22y的焦点坐标是()A(,0)B(0,)C(1,0)D(0,1)3已知,是两个不同的平面,直线l,则“l”是“”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件4设角的终边经过点P(,),那么2sin+cos等于()ABC1D15若变量x,y满足,则z2x+y的最大值是()A2B4C5D66已知函数f(x)的部分图象如图所示,则它的解析式可能是()ABCD7函数f
2、(x),则不等式f(x)2的解集是()A(,1)B(,1)(5,+)C(5,+)D(,1)(3,+)8点P,Q分别在圆和椭圆上,则P,Q两点间的最大距离是()ABCD9长方体ABCDA1B1C1D1,ABBC1,BB12,点P在长方体的侧面BCC1B1上运动,APBD1,则二面角PADB的平面角正切值的取值范围是()ABCD10已知等差数列an满足:|a1|+|a2|+|an|a1|+|a2|+|an|a1+|+|a2+|+|an+|72,则n的最大值为()A18B16C12D8二、填空题(本大题共7小题,多空题每小题6分,单空题每小题6分,共36分,把正确答案填在答题卷中的横线上)11已知直
3、线l1:3x+4y80和l2:3xay+20,且l1l2,则实数a ,两直线l1与l2之间的距离为 12在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a3,b7,B120,则c ;ABC的面积为 13在九章算术中,底面是直角三角形的直三棱柱称之为“堑堵”已知某“堑堵”的三视图如图所示,正视图中的虚线平分矩形的面积,则该“堑堵”的表面积为 ,体积为 14已知正实数a,b满足:a+b1,则ab的最大值为 ;的最小值为 15斜率为的直线l经过双曲线的左焦点F1,与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点,若线段F1B的垂直平分线经过右焦点F2,则双曲线的离心率为 16平面向量,满足,向量,的夹角
4、为,则cos2的最小值为 17已知a,bR,若对于任意的x1,1,不等式|x2+3|xa|+b|3恒成立,则a2+b2的取值范围为 三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)18已知函数,若f(x)的图象上相邻的两条对称轴之间的距离为()求的值,并写出f(x)在(0,)上的一条对称轴方程;()在ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若,a3,求b+c的最大值19如图,在梯形ABCD中,ADBC,ADAB,四边形CDEF为矩形,平面CDEF平面ABCD()求证:EDBC;()若BC2AD2,ABCF,求直线BF与平面ABE所成角的正弦值20设数列an
5、的前n项和为Sn,2anSn1(nN),bn是等差数列,b11,公差d0,且b2,b5,b14成等比数列()求数列an和bn的通项公式;()设,数列cn的前n项和为Tn.若对任意的nN*,恒成立,求实数m的取值范围21已知椭圆C:的右焦点为,离心率()求椭圆C的标准方程;()过点P(0,1)的直线l交椭圆C于A、B两点,直线l:x2y0与椭圆C在第一象限的交点为Q,若2SAQBtanAQB,求直线l的方程22已知函数f(x)x2ax+b(a,bR*)()若函数f(x)在区间2,3上不单调,求a的取值范围;()当a3,b1时,求函数的值域;()设ac0,若关于x的方程|f(x)|cx恰有三个不等
6、实根,且函数g(x)|f(x)|+cx的最小值为,求的值参考答案一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1已知集合Mx|2x1,Nx|1x2,则MN()Ax|2x2Bx|1x1Cx|2x1Dx|1x2解:Mx|2x1,Nx|1x2,MNx|1x1故选:B2抛物线x22y的焦点坐标是()A(,0)B(0,)C(1,0)D(0,1)解:根据抛物线的性质可得,x22y的焦点坐标(0,)故选:B3已知,是两个不同的平面,直线l,则“l”是“”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件解:因为直线l,且l,根据面
7、面垂直的判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直所以由判断定理得充分性成立,若,直线l,则直线l,或直线l,或直线l与平面相交不垂直,必要性不成立,所以l是的充分不必要条件故选:A4设角的终边经过点P(,),那么2sin+cos等于()ABC1D1解:利用任意角三角函数的定义,sin,cos,2sin+cos2()+1故选:D5若变量x,y满足,则z2x+y的最大值是()A2B4C5D6解:由约束条件作出可行域如图,联立,解得A(2,1),由z2x+y,得y2x+z,由图可知,当直线y2x+z过A时,直线在y轴上的截距最大,z有最大值为5故选:C6已知函数f(x)的部分图象如图所
8、示,则它的解析式可能是()ABCD解:根据题意,依次分析选项:对于A,f(x),其定义域为x|x0,有f(x)f(x),f(x)为偶函数,在区间(0,)上,sinx0,2x2x0,则f(x)0,不符合题意;对于B,f(x),其定义域为x|x0,有f(x)f(x),f(x)为奇函数,不符合题意;对于C,f(x),其定义域为x|x0,有f(x)f(x),f(x)为奇函数,不符合题意;对于D,f(x),其定义域为x|x0,有f(x)f(x),f(x)为偶函数,在区间(0,)上,cosx0,则f(x)0,符合题意;故选:D7函数f(x),则不等式f(x)2的解集是()A(,1)B(,1)(5,+)C(
9、5,+)D(,1)(3,+)解:因为函数f(x),当x2时,f(x)x24x32,即x24x50,解得x1或x5,故x1;当x2时,f(x)log2(x1)2,即log2(x1)log24,解得x5,故x5综上所述,不等式f(x)2的解集是(,1)(5,+)故选:B8点P,Q分别在圆和椭圆上,则P,Q两点间的最大距离是()ABCD解:如图,由圆,得圆心坐标为C(0,),半径为设Q(x,y)是椭圆上的点,|QC|,1y1,y时,Q与圆心C的距离的最大值为2P,Q两点间的距离的最大值2+3故选:C9长方体ABCDA1B1C1D1,ABBC1,BB12,点P在长方体的侧面BCC1B1上运动,APBD
10、1,则二面角PADB的平面角正切值的取值范围是()ABCD解:以点D为坐标原点建立空间直角坐标系如图所示,设点P(x,1,z),B(1,1,0),D1(0,0,2),A(1,0,0),所以,因为,则,故点P在平面BB1C1C上的轨迹为由点C到BB1的四等分点(靠近B点)的一条线段,点P在点C到BB1的四等分点(靠近B点)移动的过程中,二面角PADB逐渐增大,所以当点P与点C重合时,二面角PADB最小,此时正切值为0,当点P在BB1的四等分点(靠近B点)时,二面角PADB最大,因为AD平面ABB1A1,又AP平面ABB1A1,所以ADAP,又ADAB,所以PAB即为二面角PADB的平面角,则ta
11、nPAB综上可得,二面角PADB的平面角正切值的取值范围是故选:B10已知等差数列an满足:|a1|+|a2|+|an|a1|+|a2|+|an|a1+|+|a2+|+|an+|72,则n的最大值为()A18B16C12D8解:由题意可得:此等差数列an不为常数列,且项数为偶数2k(kN*),一定存在k使得ak0,ak+10,或ak0,ak+10不妨设a10,d0,即ak0,ak+10且ak0,ak+0,得ak又ak+10,d2ak+1a1a2kakkd,72|a1|+|a2|+|an|a1a2ak+ak+1+a2kk2d,k236,k6,n的最大值为12故选:C二、填空题(本大题共7小题,多
12、空题每小题6分,单空题每小题6分,共36分,把正确答案填在答题卷中的横线上)11已知直线l1:3x+4y80和l2:3xay+20,且l1l2,则实数a4,两直线l1与l2之间的距离为 2解:直线l1:3x+4y80和l2:3xay+20,且l1l2,求得a4两直线l1与l2之间的距离为 2,故答案为:4;212在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a3,b7,B120,则c5;ABC的面积为 解:由余弦定理知:b2a2+c22accosB,即7232+c223ccos1209+c2+3c,即(c5)(c+8)0,故c5或c8(舍去)所以SABCacsin12035故答案是:5
13、;13在九章算术中,底面是直角三角形的直三棱柱称之为“堑堵”已知某“堑堵”的三视图如图所示,正视图中的虚线平分矩形的面积,则该“堑堵”的表面积为 ,体积为 2解:根据三视图转换为几何体的直观图:该几何体为底面腰长为,的等腰直角三角形,高为2的直三棱柱;如图所示:所以;故答案为:6+4;214已知正实数a,b满足:a+b1,则ab的最大值为 ;的最小值为 2解:正实数a,b满足:a+b1,1a+b2,ab,当且仅当“ab”时,“”成立,ab的最大值为;正实数a,b满足:a+b1,a+1+b2,2,当且仅当a+1b1,即时,“”成立的最小值为2故答案为:;215斜率为的直线l经过双曲线的左焦点F1
14、,与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点,若线段F1B的垂直平分线经过右焦点F2,则双曲线的离心率为 3解:线段F1B的垂直平分线经过右焦点F2,|BF2|F1F2|2c,其中c为双曲线的半焦距,由双曲线的定义知,|BF1|BF2|2a,|BF1|2a+2c2(a+c),设直线l的倾斜角为,则tan,cos,cos,c3a,即离心率e3故答案为:316平面向量,满足,向量,的夹角为,则cos2的最小值为 解:由,得,整理得,由64cos2+64(4cos21)0,解得cos2cos2的最小值为故答案为:17已知a,bR,若对于任意的x1,1,不等式|x2+3|xa|+b|3恒成立,则a2+b2
15、的取值范围为 1,+)解:依题意,对任意的x1,1,不等式恒成立,即当x1,1时,函数y|xa|与函数的纵向距离恒小于等于1,而函数y|xa|是开口向上且对称轴为xa的一个V型函数,函数是开口向下且对称轴为x0的二次函数,则只需,即,作出上述约束条件的可行域如右图阴影部分所示,由图可知,当(a,b)取(0,1)时,a2+b2的值最小,且最小为1,则a2+b2的取值范围为1,+)故答案为:1,+)三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)18已知函数,若f(x)的图象上相邻的两条对称轴之间的距离为()求的值,并写出f(x)在(0,)上的一条对称轴方程;()在A
16、BC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若,a3,求b+c的最大值解:(1)若f(x)的图象上相邻的两条对称轴之间的距离为,2,则对,由,kZ,得对称轴为,kZ,x(0,),(任选一个)(2),kZ,得Ak+,kZ,0A,k0时,a2b2+c22bccosA,b2+c29bc,、,b+c6,b+c的最大值为619如图,在梯形ABCD中,ADBC,ADAB,四边形CDEF为矩形,平面CDEF平面ABCD()求证:EDBC;()若BC2AD2,ABCF,求直线BF与平面ABE所成角的正弦值【解答】(1)证明:平面CDEF平面ABCD,平面CDEF平面ABCDCD,又矩形CDEF,EDCD,E
17、D平面ABCD,BC平面ABCD,EDBC(2)解:取BC中点H,以D为坐标原点建立空间直角坐标系DAHEA(1,0,0),设平面ABE的法向量为,则,令z1,则,即直线BF与平面ABE所成角的正弦值为20设数列an的前n项和为Sn,2anSn1(nN),bn是等差数列,b11,公差d0,且b2,b5,b14成等比数列()求数列an和bn的通项公式;()设,数列cn的前n项和为Tn.若对任意的nN*,恒成立,求实数m的取值范围解:()n1时a11,n2时,由,d0,d2,所以bn2n1,bn2n1(),令,f(1)f(2)f(3)f(4),实数m的取值范围为21已知椭圆C:的右焦点为,离心率(
18、)求椭圆C的标准方程;()过点P(0,1)的直线l交椭圆C于A、B两点,直线l:x2y0与椭圆C在第一象限的交点为Q,若2SAQBtanAQB,求直线l的方程解:(1)由题意,得到,所以椭圆方程为(2)由由,直线l:x2y0与椭圆C在第一象限的交点为Q,由2SAQBtanAQB得|QA|QB|sinAQBtanAQB,即|QA|QB|cosAQB1,可得,当l垂直x轴时,不成立当l不垂直x轴时,设A(x1,y1)、B(x2,y2),直线l的方程为ykx+1,联立,消去y得:(1+2k2)x2+4kx40,则,代入可得:(x12,y11)(x22,y21)1,代入y1kx1+1和y2kx2+1得
19、:,化简得解得,经检验满足题意,综上所述,直线l的方程为22已知函数f(x)x2ax+b(a,bR*)()若函数f(x)在区间2,3上不单调,求a的取值范围;()当a3,b1时,求函数的值域;()设ac0,若关于x的方程|f(x)|cx恰有三个不等实根,且函数g(x)|f(x)|+cx的最小值为,求的值解:()函数f(x)的对称轴为,函数f(x)在区间2,3上不单调,4a6()当a3,b1时,f(x)x23x+1,g(x)的定义域为,当时,在上单调递增,且h(x)0,;当时,g(x)在上单调递增,;g(x)的值域为()由题意,yx2ax+b有两个正的零点m,n(mn),且yx2+axb与直线ycx相切,即x2+(ca)x+b0中0,故,g(x)|x2ax+b|+cx可以看成是t(x)|x2ax+b|与h(x)cx图象的纵向距离,由h(x)cx与yx2ax+b相切可知,当xm时,纵向距离最小,即g(x)最小,即,而由m2am+b0,可知,m,n(mn)是方程的两根,由根与系数的关系可得m+na,即,即,则,又ac,故